Элемент процесса

В технологической схеме процесса можно найти данные о физических и химических свойствах, необходимые для описания процесса. Однако в технических нормах не содержится указаний на то, какое количество данных необходимо приводить в такой схеме. В практике не принято давать все значения, полностью описывающие элемент процесса. Обычно на схеме приводятся только те из них, которые считаются наиболее важными. В этой связи можно попытаться теоретически ответить на два вопроса [c.33]

В виде уравнений для элементов процесса [c.10]

АППАРАТУРНО-ПРОЦЕССНАЯ ЕДИНИЦА (ЭЛЕМЕНТ ПРОЦЕССА) [c.11]

Для химической промышленности характерно, что отличие готового продукта от исходного вещества проявляется в результате химического изменения. Из этого следует, что химическое производство осуществляется в определенном числе аппаратурно-процессных единиц (элементов процесса), из которых по меньшей мере в одной изменяется химический состав обрабатываемого вещества при этом безразлично, вызывается ли это изменение химической реакцией, или разделением, или перемешиванием компонентов без химической реакции. [c.12]

ОПИСЫВАЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТ ПРОЦЕССА [c.18]

До сих пор мы рассматривали величины, имеющие значение для описания проходящих через элемент процесса веществ. Теперь необходимо установить, сколько и каких величин необходимо и достаточно для однозначного описания состояния вещества в определенной точке (пункте) элемента процесса (чаще всего — на входе [c.26]

При ответе на первый вопрос необходимо учесть, что процессы химической технологии обычно не могут быть описаны с позиций электрических и магнитных явлений или с позиций теории поверхностных явлений. Кроме того, в большинстве случаев нет необходимости в данных о потенциальной и кинетической энергии потоков массы веществ. Поэтому в дальнейшем описание элемента процесса в технологической схеме процесса будет считаться полным, если в месте входа и выхода из элемента процесса для каждой фазы будет приведено /с + 2 данных (потоки компонентов, теплоты, импульса ). [c.33]

Относительно второго вопроса можно сказать, что описание элемента процесса будет однозначным, если оно содержит столько данных, сколько их необходимо для вычисления всех других. Исследование этого вопроса будет проведено в гл. 4 и 8. [c.33]

СТЕПЕНИ СВОБОДЫ ЭЛЕМЕНТА ПРОЦЕССА [c.36]

Позднее один из авторов настоящей работы сформулировал эту проблему более обобщенно В своей инженерной практике я часто обнаруживал неопределенность в отношении выбора технологических параметров, элемента процесса. Эта неопределенность возникает не только при исследовательской работе, в ходе проектирования, но и в действующем производстве. Дело в том, что трудно установить, какие параметры имеют первостепенное значение во время работы элемента процесса, сколько таких параметров задано, сколько их нужно установить, чтобы элемент процесса при заданном режиме работы был ясно определен [2]. Указанная проблема приводит к понятию о степени свободы элемента процесса. [c.36]

ПОНЯТИЕ ЧИСЛА СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ ЭЛЕМЕНТА ПРОЦЕССА [c.36]

В связи с определением степени свободы элемента процесса по уравнению (4-1) возникает три вопроса [c.37]

ЧИСЛО СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ ПРОСТОГО ЭЛЕМЕНТА ПРОЦЕССА [c.37]

Простым мы будем называть элемент процесса, если потоки перед входом в него смешиваются не более одного раза (дистилляционная колонна с большим числом тарелок не может считаться простым элементом, так как потоки па каждой тарелке смешиваются заново). Элемент процесса будем ограничивать изолированными стенками, через которые не проходят потоки компонента, теплоты и количества движения (импульса). [c.37]

Стационарным мы будем называть элемент процесса, если в любой его точке величины состояния проходящего через него потока компонента не изменяются во времени. Это условие распространяется также на вход и выход из элемента процесса. Как известно, для установления стационарного режима требуется, чтобы содержание компонентов, энергии и количества движения (импульса) в элементе процесса [c.37]

Элемент процесса мы будем называть единицей равновесия, если выходящие из него фазы находятся в термодинамическом равновесии. Для термодинамического равновесия таких фаз должно соблюдаться следующее условие размеры элемента процесса должны быть достаточными для достижения равновесия на входе. Поэтому геометрические размеры элемента процесса в числе данных, описывающих элемент процесса, излишни. [c.38]

После точного описания простого, стационарного, с изолированными стенками, равновесного элемента процесса мы можем ответить на первый вопрос как определить число Ь переменных, необходимых для описания элемента процесса [c.38]

В гл. 3 было показано, что для описания гомогенной фазы достаточно А + 2 данных. Если на входах (независимо от их числа) поступает ф фаз, а на выходах удаляется ф фаз (рис. 4-1), то число данных, необходимых для полного описания элемента процесса (общее число переменных), определяется формулой [c.38]

Если в уравнение (4-1), определяющее число степеней свободы, вместо Ь ж М подставить их выражения из зависимостей (4-3) и (4-4), то для числа степеней свободы простого, стационарного, с изолированными Стенками, находящегося в равновесии элемента процесса получим следующую формулу [c.38]

Необходимо отметить, что в состав формулы (4-5) не входит число ф находящихся в равновесии выходящих фаз. Это можно объяснить следующим образом. Если установлено состояние и количество поступающих в элемент процесса фаз, то ни о числе, ни о состоянии, ни о количестве выходящих фаз больше никаких данных не требуется. Выходящие из элемента процесса потоки находятся в соответствии с действующими в нем естественными законами. Когда необходимо чем-либо задаться в отношении выходящих фаз, приходится соответственно изменять технологические параметры входящих фаз. [c.39]

Выражение (4-5) для числа степеней свободы наглядно показывает, что среди технологических параметров, характеризующих элемент процесса, имеется лишь определенное число независимых переменных. Число степеней свободы в любом случае, если установлены значения ф и А , инвариантно при конкретных величинах переменных. Формулу (4-5) можно вывести другим, отличающимся от примененного выше путем [1]. [c.39]

Следует также отметить, что выражение (4-5) относится только к таким элементам процесса, стенки которых полностью изолированы и непроницаемы для потоков теплоты или импульса. Очевидно, что строгая реализация такого предельного случая невозможна. В инженерной практике приходится устанавливать число степеней свободы для реальных, с неизолированными стенками элементов процесса. [c.39]

Среди простых элементов процесса важное значение имеет так называемая единица равновесия— теоретическая тарелка. Простой, стационарный, изолированный, находящийся в равновесии элемент процесса, в который поступают две гомогенные фазы и из которого выходят две гомогенные находящиеся в равновесии фазы, независимо от их структуры и образования, называется теоретической тарелкой (рис. 4-2). Это понятие возникло в теории процессов перегонки, но применяется и в других случаях. [c.39]

Напишем уравнения, которые содержат ограничивающие условия, относящиеся к элементу процесса. Если в этой системе уравнений окажутся нелинейные члены, то они опускаются. Теперь остается только испытать, определяема ли оставшаяся однородная линейная система уравнений или нет. Если определяема, то выбор переменных, используемых в качестве носителей степеней свободы, сделан правильно. Критерий возможности решения системы уравнений приводится в гл. 7 (во избежание недоразумений заметим, что решение системы уравнений не указывает на правильность значений зависимых переменных, так как опущены нелинейные члены). [c.40]

В материальном производстве возможны] элементы процесса, в которых потоки компонентов смешиваются несколько раз. В отдельных частях, составляющих элемент процесса, такие перемешивания многократно следуют одно за другим. Если выходящие из отдельных частей элемента потоки компонентов находятся в равновесии, то эти отдельные части можно рассматривать как единицы равновесия. Такого рода [c.40]

Затем определим число степеней свободы элемента процесса, состоящего из р теоретических тарелок [c.41]

Из полученной формулы следует, что зависит от числа теоретических тарелок. Если стенки элемента процесса пропускают теплоту или импульс, то - зависимость (4-9) непригодна. [c.41]

Определение степеней свободы слож- ного элемента процесса таким путем может оказаться довольно трудным. [c.41]

Теперь зададимся вопросом можно ли составить число степеней свободы сложного элемента процесса из чисел степеней свободы простых элементов процесса Можно ли, например, в исследуемом нами случае положить в основу расчета известное число степеней свободы для одной теоретической тарелки [c.41]

И придем к ошибочным результатам, так как в области соприкосновения двух теоретических тарелок (рис. 4-4) состояние имеющихся двух фаз будет описано дважды. Из р-кратного числа степеней свободы простого элемента процесса на каждую область соприкосновения следует вычесть по 2(/с -Ь 2) описывающих данных. Число областей соприкосновения простых элементов равно р — 1, и теперь мы получим число степеней свободы [c.41]

В предыдущих разделах рассматривались простой и сложный элементы процесса. От геометрических размеров таких элементов требовалось только одно — чтобы покидающие элемент процесса фазы находились в равновесии. Теперь откажемся от этого требования и примем, что размеры аппарата известны и уходящие фазы не находятся в равновесии. Ниже будет показано, что эти ограничения не сказываются на числе степеней свободы. Несмотря на то, что выходящие фазы не находятся в равновесии, состояние их не может быть каким угодно. Оно не является независимым от условий [c.42]

Разграничение элементов процесса, работающих в кинетической или равновесной области, представлено в виде одномерной модели на рис, 4-5, Вопрос о том, когда разность ДГ = Г — Р функций испытуемой интенсивной переменной Г можно принять весьма малой, практически близкой к нулю (что уже считается критерием наступления равновесия), тесно связан с экономикой процесса. [c.42]

Рис. 4-5. Разграничение элементов процесса, работающих в кинетической или равновесной области.

Из изложенного следует, что в процессе проектирования число степеней свободы элемента процесса повышается за счет основных геометрических размеров или так называемых геометрических степеней свободы. Очевидно, при этом в расчет войдет еще один аддитивный член, так как максимально необходимое и достаточное число геометрических данных будет добавлено к величине Ь определяющего уравнения (4-1) без изменения при этом величины М. [c.43]

Число степеней свободы не дает ответа на вопрос о том, какое количество технологических параметров нужно иметь для однозначного определения работы элемента процесса. Как уже было сказано, это количество технологических параметров (соответствующее числу степеней свободы) определяется и устанавливается, исходя из условий производственного опыта, интуиции и технических соображений. [c.44]

Автоматическое управление процессом ректификации оргализу-ется также с различными вычислительными устройствами — от простейших аналоговых до сложных вычислительных машин. Простейшие аналоговые уст1ройства предназначены в ооновиом для стабилизации работы отдельных элементов процесса, паприме р, для регулирования расхода орошения, энтальпии сырья и пр. Цифровые вычислительные устройства, применяют главным образом для оптимального управления процессом. [c.337]

Отметим, что сказанное выше распространяется только на состояние фаз, но не на число степеней свободы элемента процесса. Число степеней свободы одинаково в элементах процесса, работающих как в области равновесия, так и в кинетической области при равных условиях (ф и к одни и те же). Это вполне понятно, так как геометрические размеры работающих элементов процесса не изменяются (не могут быть выбраны свободно). Следовательно, установленные размеры на принадлежат к числу технологических параметров, свободно выбираемых в качестве носителей степеней свободы. Иное положение складывается при расчете элементов процесса. В ходе расчета, когда геометретеские размеры элемента процесса еще не [c.42]

При отвлеченном определении элемента процесса (аппаратурнопроцессной единицы) в гл. 2 отмечалось, что в материальном производстве следует различать предмет труда, средство (орудие) труда и человеческую деятельность, которая осуществляет взаимодействие предметов и средств труда. Было показано также, что в образовании этого взаимодействия человек играет исключительную роль, которая заключается в том, что из определенного общего числа переменных он выбирает необходимые технологические параметры. Этот свободный выбор составляет основное содержание не только проектирования, но и руководства производством и необходим потому, что число решающих естественных законов меньше общего числа технологических параметров. Таким образом, мы пришли к понятию степени свободы элемента процесса, которое показывает, сколько технологических параметров нужно выбрать в качестве необходимых характеристик элемента процесса. Степени свободы, следовательно, представляют собой данные об элементе процесса сущность их заключается в определении числа воздействий человека на средство труда в данном элементе процесса. С этой точки зрения, не имеет значения, каким образом человек будет устанавливать значения технологических параметров. Если для этой цели он установит регуляторы на оборудовании, то число их должно точно соответствовать числу степеней свободы. Установка автоматического регулятора на оборудовании не изменит отношений между человеком и средством труда, но обусловит управ.тение процессом. [c.43]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология